SE534699C2 - Värmeåtervinning från kokavlut i en kokningsanläggning på en kemisk massafabrik - Google Patents

Description

534 599 vätskor, såsom koklut, vitlut, till en av processen förutsatt temperatur.

Koklut, såsom vitlut, uppvärms typiskt genom att passera den till ett indirekt värmeväxlingsförhållande med het, från en kokare avdragen svartlut eller med ånga. Till exempel dokumenten US 5,635,026 och EP 477059 visar system, i vilka vitlut som tillsätts i en kokare värms upp i en indirekt värmeväxlare med ånga eller med het kokavlut som avdras fràn kokaren.

I dokumentet US 6.176.971 visas ett system för att generera ren ånga som skall användas i kokarsystemet. Väsentligen ren användbar ånga produceras av het restlut (t.ex. svartlut) genom att leda restluten till en återkokare, och sedan trycksätta (t.ex. med en ejektor, fläkt eller kompressor) den rena ångan som avgår fràn återkokaren. utsätta Mängden producerad ren ånga ökas genom att den sida av för rena ångans ångomformaren negativt tryck i ångomformaren med en ångdriven ejektor. Det nedsänkta trycket på den rena àngans sida försäkrar att mera värme kan dras av svartluten, vilket i sig själv ger en större ångmängd, varvid även inmatningen av ånga i ejektorn bidrar till produktion av större àngmängder.

I dokumentet US 6.306.252 visas en vidare process för att generera ånga, där svartluten från kokaren leds genom en värmeväxlare, i vilken t.ex. ren processvatten värms upp, varefter det uppvärmda processvattnets tryck sänks i ett avspänningskärl så att ren ånga genereras. Ångan kan användas för förbasning av träflis eller för indirekt förvärmning av kokluter eller filtrat som används i och runt en kokare, till exempel av vitlut. Enligt en utföringsform av US 6.306.252 leds svartlut från en kontinuerlig kokare genom en eller två panna/-or, i vilken/-a ren vätska, såsom kondensat, kokas för att generera ånga. Svartluten lämnar pannan och kyls vidare i 534 699 en kylare, där kylmedlet kan utgöras av vitlut, svartlut eller grönlut.

I US 2007013l363 visas ett förfarande som innefattar följande steg: svartlut genereras i ett kokarsystem, svartluten matas till ett indunstningssystem utan att använda något förindunstningssystem, svartluten avspänns i indunstningssystemet för att alstra ånga. Åtminstone en del av den avspända ångan används för basning av flis i en flissilo att till kokarsystemet i syfte att förvärma vitlut och/eller filtrat och/eller för matas indirekta värmeväxlare i för att användas i kokarsystemet.

De kända lösningarna har olika system för att förvärma vitlut och/eller filtrat för att användas i kokarsystemet och för att förbättra massafabrikens energiekonomi. I de kända systemen används ofta färsk ånga från fabrikens turbinanläggning för detta ändamål. Pâ grund av energikostnaderna är vidare förbättring av' den kemiska massafabrikens energieffektivitet behövlig. Värmeinnehàllet i svartluten som avdragits från en kokare kunde också användas pà effektivare sätt och svartlutens egenskaper kunde förbättras så att luten skulle vara i en bättre form med tanke på vidarebehandling, såsom indunstning i fabrikens àtervinningsanläggning.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat och alternativt förfarande för att utnyttja svartlutens värme för uppvärmning av vitlut eller en blandning av vitlut och en annan vätska som används för behandling av Ett vidare ändamål återvinna värme fràn svartlut så att den behandlade svartluten bättre fibermaterial i kokarsystemet. är att har egenskaper med tanke pà vidarebehandlingen i Ett ändamål är också att förbättra hela massafabrikens energiekonomi. massafabrikens âtervinningsprocess. 534 B99 Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för uppvärmning av vitlut eller en blandning av vitlut och en annan vätska för att användas i ett kokarsystem på en kemisk massafabrik, vid vilket förfarande a) svartlut produceras i kokarsystemet, b) ett flöde av svartlut avdras från kokaren, c) den avdragna svartluten avspänns för att alstra avspänd svartlut och avspänningsànga, till en en första värmeväxlare och en andra d) avspänningsångan förs indirekt värmeväxlingskontakt i värmeväxlare med vitlut och/eller en blandning av vitlut och en annan vätska i syfte att värma upp vitluten och/eller blandningen för att användas i kokarsystemet, varvid den uppvärmda vitluten eller blandningen från den första värmeväxlaren leds till kokarens lutcirkulation eller lutcirkulationer, och den uppvärmda vitluten eller blandningen från den andra värmeväxlaren leds till kokarens topp, och e) den avspända svartluten från steget c) leds till vidare värmeàtervinning eller indunstning.

Grundidéerna av föreliggande uppfinning är följande: Vitluten till lutcirkulation/-er värms upp indirekt i en/flera värmare för SOITI kommer kokaren eller kokarens vitlut genom att avspänna svartlut fràn kokarsystemet och kondensera avspänningsángan i en/flera värmare för vitlut.

Lutflödet som kommer till värmaren kan också utgöras av en blandning av vitlut och någon annan vätska som behövs i kokningsprocessen.

Enligt uppfinningen kan den andra vätskan som bildar en blandning med vitluten företrädesvis utgöras av svartlut eller filtrat från massatvättning. Steget d) utförs genom att använda en första värmeväxlare och en andra värmeväxlare för att värma upp vitluten eller blandningen. Den uppvärmda 534 699 vitluten eller blandningen från den första värmeväxlaren leds till lutcirkulationer och den uppvärmda vitluten eller blandningen företrädesvis kokarens lutcirkulation eller från den andra värmeväxlaren leds till kokarens topp.

Enligt en utföringsform àtervinns värme fràn den avdragna svartluten före steget c) i en vätska-till-vätska - värmeväxlare och förs till en vätska behövs i SOIYI kokaranläggningen.

Den svartluten kan där den avspända luten kan också matas till vidare värmeâtervinning, avspända matas till fabrikens återvinningsanläggning, indunstas och bränns. Den användas för förbehandling av träflis eller användas där behövlig i fiberlinjen.

Orent kondensat som bildas av avspänningsångan i värmeväxlaren/-arna förs företrädesvis till fabrikens indunstningsanläggning, där det behandlas pá ett sätt som är i och för sig känt. (NCG) bildas i värmeväxlaren/-arna leds företrädesvis till fabrikens Ett flöde av okondenserbar gas som NCG-system.

Beskrivning av ritningen Figur 1 är en schematisk vy som illustrerar ett system för att utföra ett förfarande enligt en utföringsform av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I FIG. 1 visas ett system för att generera ånga i en kokningsanläggning och för att behandla svartlut så att fabrikens värmeeffektivitet förbättras. Fiberlinjesystemet innefattar typiskt en flissilo (ej visad), i vilken basning av träflis vätska tillsätts för att bilda en slurry, till ett eller annat cellulosamaterial med ånga försiggår, varefter slurryn trycksätts, valfritt/-a matas eller flera 534 699 behandlingskärl (kan vara ett impregneringskärl, förhydrolysprocesskärl eller nàgot annat kärl). Ett valfritt impregneringskärl 2 visas i FIG. 1 följt av en kokare 3 (denna sektion hänvisas till också som ett kokningssystem).

Kokningssystemet kan också vara ett system med ett enda kärl så att det separata impregneringskärlet 2 utelämnas. Slurryn och kokvätska till fràn av flis matas genom en ledning 4 impregneringskärlets 2 topp och vidare impregneringskärlets botten till kokarens 3 topp genom en ledning 5. Bara de komponenter som har någon relevans för uppfinningen visas i ritningen, varvid andra typer av flisbasning eller -inmatning eller kokarcirkulationer kan naturligtvis vara anordnade i kokarsystemet. Åtminstone ett svartlutsflöde (typiskt vid en temperatur av 120 - 160°C och vid en torrämneshalt på 12 - 17 %), dras av kokarsystemet genom en ledning 6 och inmatas vidare genom en ledning 7 i försedd ett avspänningskärl 8. Ledningen 6 kan vara med en vätska-till-vätska -värmeväxlare för återvinning av värme från svartluten för att överföras till en vätska som behövs i kokaranläggningen.

Enligt uppfinningen leds het svartlut som dragits av kokaren typiskt vid en temperatur av 120 - 160 °C och vid en torrämneshalt pà 12 - 17 % till avspänningskärlet 8, där lutens tryck sänks för att producera avspänningsånga, typiskt vid en temperatur av 100 - 130 °C, och avspänd svartlut, vars torrämneshalt kan ökas med 2 Ett eller - 4 % vid avspänning. flera flöde/-en av svartlut som avdragits från kokaren genom ett eller flera utlopp kan ledas till avspänningskärlet. Flödet av den till avspänningskärlet ledda svartluten är sådant som behövs för att alstra avspänningsànga som krävs för uppvärmning av vitlut. Svartluten kan alltså avspännas till maximal nivå. 534 BBB Avspänningsàngan fràn avspänningskärlet 8 för svartlut tillförs en värmeväxlare 9 för vitlut genom en ledning 10. Vitlut inmatas genom en ledning 11 i värmeväxlaren 9 till en indirekt förvärmda med Den till värmeväxlingskontakt avspänningsàngan. vitluten matas genom en ledning 14 kokarens 3 lutcirkulationer 15.

Avspänningsångan innehåller flyktiga föreningar, såsom till ett kondensat och till ett flöde av okondenserbara gaser (NCG) som svavelföreningar. Dessa föreningar förs orent genereras i värmeväxlaren 9. Det orena kondensatet leds från till indunstningsanläggning, där det behandlas på ett sätt som är i och för sig känt. NCG-flödet leds genom en ledning 13 till fabrikens NCG-system (ej visat). värmeväxlaren 9 genom en ledning 12 fabrikens Det i FIG. 1 visade kokarsystemet med två kärl innefattar också en andra värmeväxlare 16, in i vilket vitlut matas genom en ledning 17 från ledningen 11. En del av avspänningsàngan från avspänningskärlet 8 tillförs den andra värmeväxlaren 16, där ångan kommer till en indirekt värmeväxlingskontakt med vitluten från ledningen 17. Den uppvärmda vitluten matas från den andra värmeväxlaren 16 genom en ledning 18 till kokarens 3 topp 24 för att användas som koklut.

Den avspända svartluten förs genom en ledning 19 till fabrikens indunstningsanläggning, där svartluten koncentreras till en hög torrämneshalt innan förbränningen i. en àtervinningspanna äger till träflis rum. Den avspända svartluten kan också föras för att förbehandla användas där behövlig i fiberlinjen. vidare återvinning, användas eller Andra vätskor kan tillsättas i vitluten som skall uppvärmas i i FIG. 1 flödar filtrat från fabrikens massatvättning i en ledning 25. Filtrat kan tillsättas genom en värmeväxlaren/-arna. 534 699 vitluten som flödar i till värmeväxlaren 9. Filtrat kan också tillsättas genom en ledning ledning 20 i ledningen 11 21 i vitluten som flödar i ledningen 17 till värmeväxlaren 16. Även svartlut som avdragit från kokaren matas genom ledningar 22 och 23 till vitlutsflödena som skall uppvärmas. FIG. 1 visar alltså också sådana utföringsformer av uppfinningen, i vilka en blandning av vitlut med avdragen svartlut och/eller filtrat bildas och värms upp enligt uppfinningen i värmeväxlarna med hjälp av svartlutens avspänningsànga.

Den andra värmeväxlaren 16 för vitlut behövs typiskt bara för ett i FIG. 1 kärl.

Impregneringskärlet 2 är valfritt, och när det utelämnas, kan visat kökarsystem med tvà den andra värmeväxlaren bli onödig.

Föreliggande uppfinning har åtminstone följande fördelar: - Fabrikens totala värmeekonomi förbättras, eftersom leds till indunstningsanläggningen ökar. Ökad torrämneshalt är en följd torrämneshalten i svartluten som av avspänningen av svartluten. Ångförbrukningen och kapacitetsbehovet minskar i fabrikens indunstningsanläggning.

- Indunstningsanläggningens investeringskostnader minskar pà grund av det lägre kapacitetsbehovet.

- Metanolàtervinningen i fabrikens totalsystem förbättras, eftersom de första fraktionerna av vatten indunstade från svartlut kondenseras i en/- specialiserad/-e värmeväxlare. I denna process kondenseras avspänningsångan, vars metanolhalt är hög, i en specialiserad separat värmeyta (dvs. värmeväxlaren/-arna för vitlut) för att producera orent kondensat som återvinns. Att behandla det orena kondensatet som har en hög metanolhalt är mer fördelaktigt än att behandla ett svagt orent kondensat som skulle bildas, blandades om svartlutens avspänningsànga med àngor som har en låg metanolhalt.

Claims (4)

10 15 20 25 30 534 699 PATENTKRAV

1. Förfarande för uppvärmning av vitlut eller en blandning av vitlut och en annan vätska för att användas i ett kokarsystem på en kemisk massafabrik, vid vilket förfarande a) svartlut produceras i kokarsystemet, b) ett flöde av svartlut avdras från kokaren, c) den avdragna svartluten avspänns för att alstra avspänd svartlut och avspänningsånga, d) avspänningsångan förs till en indirekt värmeväxlingskontakt i en första värmeväxlare och en andra värmeväxlare med vitlut och/eller en blandning av vitlut och en annan vätska i syfte att värma upp vitluten och/eller blandningen för att användas i kokarsystemet, varvid den uppvärmda vitluten eller blandningen från den första värmeväxlaren leds till kokarens lutcirkulation eller lutcirkulationer, och den uppvärmda vitluten eller blandningen från den andra värmeväxlaren leds till kokarens topp, och e) den avspända svartluten från steget c) leds till vidare värmeåtervinning eller indunstning.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att den andra vätskan som bildar en blandning med vitluten i steget d) utgörs av svartlut eller filtrat från massatvättning.

3. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att värme återvinns från den avdragna svartluten före steget c) i en vätska-till-vätska - värmeväxlare och till en överförs vätska som behövs i kokaranläggningen.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att det orena kondensat som alstras från avspänningsàngan i steg d) leds från nämnda värmeväxlare till 534 699 \O återvinning av metanol och till fabrikens indunstnings- anläggning.